Циркуляционные насосы для частного дома. Подбор, выбор и ошибки монтажа
Продолжаю по Вашим просьбам рассказывать про насосы.
В прошлой статье я затронул тему рынка насосного оборудования и тенденции его развития.
В преддверии отопительного сезона расскажу Вам про циркуляционные насосы и сразу оговорюсь, что речь идет о бытовых приборах с мокрым ротором и я не буду сильно вдаваться гидравлику. Все нижеописанное актуально для насосов реально выдающих свои характеристики. Я могу отвечать за насосы Pumpman и Taifu. Из премиального сегмента все насосы выдали свои характеристики. Из эконом сегмента только 30% выдают заявленные характеристики. К сожалению, даже именитые бренды заказывают на разных фабриках и не могут отследить качество, а уж тестирование не делает никто. Зачем лишний раз расстраиваться? Например, третий по продажам эконом бренд в РФ выдает всего 2,4 метра напора, вместо заявленных 4 метров и на нем нет заземления, но я проверял насос только с одной из 8 фабрик на которых они заказывают.
Если вам нравится перерасход топлива и вы готовы менять насос каждый год, а теплообменник раз в 2-3 года, то последующая информация про 7 метровый стояк и стертый стакан для вас будет лишней.
Принципы подбора. Рассчеты.
ЛЛ в комментах дам ссылку на калькулятор
Ранее мы разбирали, как подобрать насос по рабочей точке т.е. производительности и напору, с циркуляционными насоса принцип схож т.е. опять ищем напор и расход, но с оговорками.
Подбор будем делать на обычную закрытую систему с дельтой 20 с разницей температур в подающей и обратной линии в 20 градусов т.е. вода с котла ушла 90 градусов, а вернулась 70 градусов.
Большая разница между температурой подачи и обратки разорвет теплообменник котла. Если разница будет в 10 градусов, а не 20 , то насосу придется прогонять воду через котел не 5-7 раз за час, а 10-12 раз т.е. разоритесь на насосе.
Циркуляционные насосы предназначены для циркуляции теплоносителя в системах отопления, теплого пола и кондиционирование т.е. их задача сделать так, чтобы теплоноситель(вода или гликоль) "снимал тепло" с теплообменника котла и передавал на отопительные приборы радиаторы. Из этого следует ,что производительность зависит от мощности котла.
Это связано с тем, что у воды есть удельная теплоемкость т.е. 1 кг воды может передать строго заданное количество энергии тепла в единицу времени при заданной разнице температур.
Удельная теплоемкость воды 1,16 Втч/(кг*К) в диапазоне температур 0-100 С.
Расход расчетная производительность = мощность котла/23,26(удельная теплоемкость * разницу температур)
Например, котел мощность 28 кВт, значит для радиаторного отопления нам понадобится прогонять 1,2 м3/ч или 1200 л воды в час(система 200л? Значит будет прогонять 6 раз за час)
Для гликолей +30% в среднем
Напор
Теперь нужно выяснить необходимый напор. Здесь есть принципиальное отличие от других насосов и место для удара головой.
Насос работает в закрытой системе и ему глубоко фиолетово на атмосферное давление, а гравитация его друг т.к. столб воды с обратки толкает столб воды подачи.
Существуют открытые системы отопления. В открытых системах не устанавливается циркуляционный насос! Для работы таких систем нужен так называемый разгонный стояк высотой не менее 7 метров и диаметров не менее 63 мм!(50 мм по внутрянке)
Если у вас в доме наверху стоит открытый бак и через дом проходит здоровущая труба, то у Вас чуть больше 49.5 см и вместо насоса будут работать законы физики.
Как это работает? Представьте себе два стояка столба воды разной температуры(70 и 90 градусов, например), теперь ставим между ними две перемычки и видим что вода начала медленно циркулировать. Это происходит из-за разной плотности разного веса жидкости т.е. два одинаковых водяных столба разной температуры весят по разному.
В чем минус? Это работает оооочень медленно, КПД чуть ниже плинтуса, на чердаке кипит здоровенный открытый бак с водой и еще надо следить за уровнем воды.
В чем плюс? Вам не нужно электричество для отопления.
Напор в циркуляционном насосе нужен только для преодоления сопротивления системы т.е. этажность здания не имеет значения. Если кто-то говорит, что 3 этажа значит насос 32/8, то гоните такого специалиста.
И нам нужно рассчитать сопротивление самой длинной петли (трубы тоже не хотят работать и имеют шероховатости и изгибы). Например, у нас есть дом 6*8 в два этажа и мы можем сделать несколько вариантов разводки:
1) одной трубой все два этажа по периметру= (6+6+8+8)*2 = 56 метров трубы
2) отдельный контур через гидростреку на каждый этаж. Тут насосу надо будет преодолеть сопротивление всего в 28 метров трубы.
А если сделать правильно и задать свои контуры на все помещения где должны быть разная температура, то справится даже самый слабый насос. Ванная, кухня, предбанник, спальня, система снеготопления, система просушки варежек требуют разных температур.
Про автоматизацию расскажу отдельно, если попросите.
Напор насоса = сопротивление трубы* длину самой большой петли + 20% краны или +50% если смеситель/термогидравлический коллектор+ 120% если все вместе потери на котел, радиаторы, фасонные части и т.п.
Если считаете в Па, то разделите потом на 10 000
Для гликолей +30%
Вот мы и нашли рабочую точку т.е. напор и расход. Насос выбирается по второй скорости.
Типичные ошибки
Заужение диаметра трубопровода. Не надо так.
Если насос 25 , то труба 32 с внутренним проходом 25 мм.
Это связано с тем, что мы можем пропихнуть строго определенный объем жидкости через каждый диаметр иначе получится как в том фильме.
Если диаметр трубопровода заужен, то вероятны два исхода:
1) Свист, гул, вибрация. Циркуляционный насос с мокрым ротором работает бесшумно!
Если превысить скорость потока в 1,5 м/с, то вы получите концерт органной музыки от Джамшута. Хотя больше напоминает звуки в животе кита, а иногда кота с прищемленными хелицерами.
Скорость лучше держать в диапазоне 0,7-1 м/с.
Диаметр трубопровода = Корень из (354 * расход)/ 0,7(желаемая скорость)
Например, корень из (354*1,2)/0,7 = 24,6 мм
2) Поломка насоса. Бобик сдох.
Насос будет качать и не получать обратного подбора т.е. Сихифов труд.
К сожалению, бедолага перегреется и помрет.
Насос будет нагреваться даже на холодной системе, шильда пожелтеет и оплавится, а затем и сгорит обмотка
Внимательно осмотрите внутренний проход ППР фитингов! Проход должен быть, как латунная вставка! Многие производители заужают проход и вы будете очень долго искать причину свиста.
Я, как-то потратил два дня, чтобы найти две 32*1" ППР муфты, у которых внутренний проход оказался 15 мм.
Не правильный подбор материалов
Материалы должны быть защищены от коррозии или не поддерживать ее.
Например, если у вас стальные радиаторы, то трубы должны быть с кислородозащитным слоем, иначе в системе будет постоянно появляться активный кислород и ржавчина убьет насос и котел.
Промывка системы
После сборки системы внутри остаются куски льна, окалина с радиаторов, стружка с фитингов и просто грязь и пыль. После сборки обязательно дважды промойте систему!
Если Вам установили в систему фильтр, это значит ,что монтажник поленился промывать систему и сразу опресовал ее. Зачем тратить целый день, если можно через год приехать менять фильтр и насос?
В системе отопления не должно быть фильтров!
Фильтр забьется грязью и постоянно будет создавать лишнее гидравлическое сопротивление.
Косой фильтр это изобретение ленивого монтажника!
Речь не идет про специальные деэараторы и стакан отстойник в гидрострелке.
Неподготовленный теплоноситель
Это бич и погибель циркуляционных насосов. Конструкция циркуляционного насоса проста.
Это стакан! В котором вращается ротор, а подшипники этого ротора смазываются протекающей жидкостью. Теплоноситель является смазкой для подшипников насоса с мокрым ротором!
Теплоносителем может быть вода или незамерзайки на основе пропиленгликоля и этиленгликоля.
Что следует знать про гликоли:
1) Они передают меньше тепла т.е. удельная теплоемкость меньше. Производительность насоса +30%
2) Они более вязкие и при замерзании превращаются в шарики геля. Напор насоса +30%
3) Этиленгликоль ядовит и обладает высокой текучестью т.е. стакан за год у вас протечет и испарится точно. Дети и домашние животные это прочувствуют на своем здоровье.
Для жилых помещений выбирайте пропиленгликоль.
4) В них есть присадки. Это замечательные добавки! Антипенящие, антикоррозийные, антибактериальные! НО у них есть срок годности т.е. через пять лет они выпадут в осадок и уничтожат подшипники насоса и забьют теплообменник котла. Не забывайте вовремя менять гликоли! У них есть срок годности! Не ешьте с пола и не пробуйте просроченные консервы
Обычно теплоносителем выступает вода. Вода должна быть специально подготовлена т.е. максимально мягкой и с минимальной минерализацией, в идеале, дистиллят, но в некоторых регионах с мягкой водой(СПБ - Ладожская вода, кроме Красного села) достаточно прогнать через обратный осмос. Не заливайте воду из лужи! Вы же не будете в любимое авто вместо масла заливать ослиную мочу? А грязь вместо смазки при сексе? Ведь не будете?
Если вы используете не подготовленную воду, то переплачиваете за топливо, убиваете подшипники насоса и забиваете теплообменник котла!
Примеры насосов, которые использовали на грязном теплоносителе:
На втором фото даже стерло стакан. Мечтали, когда-нибудь, что про вас скажут "стер стакан"?
А это, как выглядит ротор здорового курильщика!
Пусть даже у некоторых производителей совсем маленький, а то и пластиковый!
Задавайте Ваши вопросы в комментариях и скажите о чем написать следующий пост.
Сравнение циркуляции разных брендов?
Какой выбрать скважинный насос и чем они различаются?
Куда можно устанавливать повысительные насосы?
Системы автоматизации водоснабжения?
С Уважением МКИ, Ваш KotKaliban.
Писал и фотографировал лапками.